JP2010113824A - 発光装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】視野角の違いによって発生する色ずれを抑制することができる発光装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】本発明の発光装置は、基板２０Ａ上に光透過性を有する第１電極１０と半透過反射性を有する第２電極１１との間に挟持された発光層４０と、第１電極１０を挟んで発光層４０の反対側に配置された光反射層１５と、を有する複数の発光素子２１を備え、光反射層１５と第２電極１１との間で、発光層４０から射出された光を共振させる光共振器構造が構成された発光装置において、複数の発光素子２１には、光共振器構造における共振波長の異なる複数の発光素子２１が含まれ、該複数の発光素子２１から射出される異なる色の光のうち、少なくとも青色光を発光する発光素子２１の基板２０Ａの法線方向における光反射層１５と第２電極１１との間の光学的距離Ｌが、最適な共振波長の条件よりも短くなるように設定されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光装置及び電子機器に関するものである。

近年、情報機器の多様化等に伴い、消費電力が少なく軽量化された発光装置のニーズが高まっている。この様な発光装置の一つとして、有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、「有機ＥＬ装置」という）が知られている。このような有機ＥＬ装置は、陽極（第１電極）と陰極（第２電極）との間に発光層を有する発光素子を備えたものが一般的である。さらに、正孔注入性や電子注入性を向上させるために、陽極と発光層との間に正孔注入・輸送層を配置した構成や、発光層と陰極との間に電子注入層やホールブロック層を配置した構成が提案されている。

ところで、上述した有機ＥＬ装置は、発光層から取り出される光のスペクトルのピーク幅が広く、発光輝度も小さいため、表示装置に適用した場合に、十分な色再現性が得られないという問題があった。そこで、基板と陽極との間に形成された光反射層と、発光層の射出側に形成された半透過反射性を有する陰極と、を備え、光反射層と陰極との間で、発光層から射出された光を共振させる光共振構造を設ける構造が提案されている。
この構成によれば、発光層から射出された光は、光反射層と陰極との間で往復し、その光学的距離に対応した共振波長の光だけが増幅されて取り出される。このため、輝度特性が高く、スペクトル幅が狭いシャープな光を取り出すことができるとされている。

しかしながら、上述した光共振器構造を採用した有機ＥＬ装置では、スペクトル幅が狭くなると、表示面を斜めから見た場合、つまり視野角が大きくなるにつれ光の波長が低波長側にシフトしたり、発光輝度が低下したりする等、発光特性の視野角依存性が高いという問題がある。
そこで、例えば特許文献１に示すように、発光層から射出された光の光学的距離を最適化することで、ある程度のスペクトル幅を有するように共振させる構成が開示されている。
国際公開第０１／０３９５５４号パンフレット

近年、有機ＥＬ装置の高品質化に伴い、視野角特性の更なる向上が要求されている。
図８は、従来における発光輝度の視野角特性を示すグラフである。なお、図８において、上半部における縦軸の０°が視聴者の視覚方向の正面（表示面の法線方向）、つまり視野角０°を示している。また、発光輝度は視野角０°の位置での発光輝度を１００％とした場合における割合で示しており、中心Ｏを０％、最外周を１００％として同心円上に示している。
図８に示すように、上記従来技術では、赤色光、緑色光、青色光の各色ともに視野角０°の位置で発光輝度が最大となるように光学的距離が最適化されており、視野角０°において、最適な白色光Ｗが射出されるようになっている。そして、視野角が大きくなるにつれ、各色Ｒ，Ｇ，Ｂともに発光輝度が減衰している。つまり、視野角が大きくなるにつれ、光学的距離が最適条件からずれて長くなり、取り出したい光が最適な共振波長の条件で射出されなくなる。これにより、取り出される光のスペクトルのピーク波長が低波長側にシフトする。

図９は、従来における色度の視野角特性を示す色度図であり、図中実線は、視野角が０°〜８０°まで変化した場合におけるスペクトルのピーク波長の変化を示している。
図９に示すように、上記従来技術では、赤色光、緑色光、青色光の各色ともに視野角０°の位置（図９中符号Ｒ１’，Ｇ１’，Ｂ１’）において、最適な色度で射出されるように設定され、白色光（図９中符号Ｗ１’）が表示されるようになっている。
しかしながら、上述したように視野角が大きくなるにつれ、各色のピーク波長が最適条件からずれて低波長側にシフトすると（図９中符号Ｒ２’，Ｇ２’，Ｂ２’）、全体的な色ずれが生じるという問題がある。つまり、視野角０°の位置では白色光が表示されるのに対して、視野角が大きくなるにつれて青色側（低波長側）にシフトし、表示が青く見えてしまう（図９中符号Ｗ２’）。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、視野角の違いによって発生する色ずれを抑制することができる発光装置及び電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の発光装置は、基板上に光透過性を有する第１電極と半透過反射性を有する第２電極との間に挟持された発光層と、前記第１電極を挟んで前記発光層の反対側に配置された光反射層と、を有する複数の発光素子を備え、前記光反射層と前記第２電極との間で、前記発光層から射出された光を共振させる光共振器構造が構成された発光装置において、前記複数の発光素子には、前記光共振器構造における共振波長の異なる複数の発光素子が含まれ、該複数の発光素子から射出される異なる色の光のうち、少なくとも青色光を発光する発光素子の前記基板の法線方向における前記光反射層と前記第２電極との間の光学的距離が、前記発光層から射出された光が前記第１電極または前記第２電極で反射する際に生じる位相シフトをΦ、前記発光層から射出される光のうち取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλ、整数をｍとすると、λ（ｍ−Φ／２π）／２の値よりも短くなるように設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、光共振器構造における共振波長の異なる複数の発光素子が含まれているため、例えば、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色に対応する共振波長を有する発光素子を形成することで、フルカラー表示が可能な発光装置を提供することができる。
そして、本願発明者は、青色光の発光素子の基板の法線方向における光反射層と第２電極との間の光学的距離を、最適な共振波長の条件よりも短く設定してシミュレーションを行い、青色光が視野角０°から視野角が大きくなるにつれて赤色光や緑色光よりも発光輝度の減衰の変化量が大きくなることを見出した。この青色光の発光輝度の減衰の変化量により、視野角が大きくなるにつれて白色光が青色側にシフトするのを抑えることになる。したがって、視野角の違いにより発生する色ずれを抑制することができる。

本発明においては、緑色光を発光する前記発光素子の前記基板の法線方向における前記光反射層と前記第２電極との間の光学的距離が、前記値よりも短くなるように設定されていることが望ましい。
本願発明者は、緑色光の発光素子の基板の法線方向における光反射層と第２電極との間の光学的距離を、最適な共振波長の条件よりも短く設定してシミュレーションを行い、緑色光が視野角０°から視野角が大きくなるにつれて赤色光よりも発光輝度の減衰の変化量が大きくなることを見出した。この緑色光の発光輝度の減衰の変化量により、視野角が大きくなるにつれて白色光が青色側にシフトするのを抑えることになる。したがって、青色光に加えて緑色光の光学的距離を最適な共振波長の条件よりも短く設定することで、視野角の違いにより発生する色ずれを格段に抑制することができる。

本発明においては、赤色光を発光する前記発光素子の前記基板の法線方向における前記光反射層と前記第２電極との間の光学的距離が、前記値と同じになるように設定されていることが望ましい。
この構成によれば、発光層から射出された光は、光反射層と陰極との間で往復し、その光学的距離に対応した共振波長の光だけが増幅されて取り出される。このため、輝度特性が高く、スペクトル幅が狭いシャープな光を取り出すことができる。

本発明においては、前記共振波長は、前記第１電極の膜厚によって調整されていることが望ましい。
この構成によれば、第１電極の膜厚を薄くすることで、少なくとも１つの色の光学的距離を容易に短く設定することができる。

本発明においては、前記共振波長は、前記発光層の膜厚によって調整されていることが望ましい。
この構成によれば、発光層の膜厚を薄くすることで、少なくとも１つの色の光学的距離を容易に短く設定することができる。

本発明においては、前記第２電極を挟んで前記発光層の反対側に、前記共振波長に対応した波長の光を透過する着色層が配置されていることが望ましい。
この構成によれば、光共振構造から出力された光のうちカラーフィルタを透過した光のみが取り出されるため、より色再現性のよい発光装置を提供することができる。

本発明の電子機器は、前述した本発明の発光装置を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、上述した発光装置を備えているため、視野角の違いによって発生する色ずれを抑制した高性能な電子機器を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

（第１実施形態）
図１は本発明の発光装置の一例として挙げる有機ＥＬ装置の概略構成を示した断面図である。本実施形態における有機ＥＬ装置１は、トップエミッション構造の有機ＥＬ装置である。この有機ＥＬ装置１は、素子基板２０Ａ上の陽極（第１電極）１０と陰極（第２電極）１１の間に挟持された有機機能層１２と金属反射板（光反射層）１５とを有する複数の発光素子２１を備えている。また、有機ＥＬ装置１は、発光素子２１を画素領域ＸＲ,ＸＧ，ＸＢ毎に区切る画素隔壁１３と、素子基板２０Ａに対向配置された封止基板３１と、を備えている。この有機ＥＬ装置１は、素子基板２０Ａの対向側である封止基板３１側から発光光を取り出す構成であるため、素子基板２０Ａの材料としては、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。

素子基板２０Ａ上には、窒化珪素等からなる無機絶縁層１４が形成されている。無機絶縁層１４上にはアルミ合金等からなる金属反射板１５が内装された平坦化層１６が形成されている。この平坦化層１６は、アクリル系やポリイミド系等の、耐熱性絶縁性樹脂などによって形成されたもので、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１２３や配線等による表面の凹凸をなくすために形成されている。

平坦化層１６上には、陽極１０が形成されている。この陽極１０は、酸化物系透明導電材料によって形成され、具体的にはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）が好適に用いられている。陽極１０は、各発光素子２１に対応して形成されており、その一端側が無機絶縁層１４に形成されたコンタクトホール１７を介してＴＦＴ１２３に接続されている。

陽極１０上には、画素隔壁１３が形成されている。この画素隔壁１３は、陽極１０上に開口部を有し、複数の発光素子２１を独立させて区分するものである。つまり、画素隔壁１３に囲まれた領域が発光素子２１の画素領域Ｘとなっており、これらは赤色光、青色光、緑色光のそれぞれの光が封止基板３１側から取り出される画素領域ＸＲ,ＸＧ，ＸＢとして割り当てられている。なお、画素隔壁１３の形成材料としては、例えばポリイミド、アクリル等の絶縁性を有する有機物を用いることができる。なお、画素隔壁１３の形成材料としては、無機物と有機物とを組み合わせたものであってもよい。

有機機能層１２は、正孔注入・輸送層３０と発光層４０とを備えている。正孔注入・輸送層３０は、陽極１０の正孔を発光層４０に注入・輸送するためのものである。正孔注入・輸送層３０は、素子基板２０Ａ上の陽極１０上に各画素隔壁１３を跨いで形成されている。正孔注入・輸送層３０の形成材料としては、特に３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の水分散液が好適に用いられる。なお、正孔注入・輸送層３０の形成材料としては、上述のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。

発光層４０は、陰極１１から注入される電子と正孔注入・輸送層３０から注入される正孔とが結合して所定の波長の光が射出される部分である。発光層４０は、正孔注入・輸送層３０上の全域に亘って形成されている。発光層４０は、赤色、緑色、青色を発光する発光材料が積層されて白色に発光する白色発光層を採用している。このような発光層４０の構成材料として、例えばポリフルオレン誘導体（ＰＦ）やポリパラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などの高分子有機材料を用いることができる。また、上記高分子有機材料に、例えばペリレン系色素や、クマリン系色素、ローダミン系色素、ルブレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、キナクリドンなどの低分子有機材料をドープしたものを用いてもよい。なお、発光層４０の上層に、電子輸送層やホールブロック層を形成することが好ましい。

陰極１１は、発光層４０から発光した光の一部を透過し、残りの光の一部又は全部を金属反射板１５側に反射する半透過反射性を有している（図２中矢印参照）。陰極１１は、素子基板２０Ａ上の画素隔壁１３及び発光層４０を覆うように形成されている。一般に、上述したＩＴＯ等の透光性導電膜は、大気層との界面で１０％程度の反射率を有しており、特段の工夫を施さなければ、このような透光性導電膜を用いた陰極１１は、上記のような半透過反射性を有するものとなっている。

陰極１１上には、有機緩衝層１８が形成されている。有機緩衝層１８は、画素隔壁１３の形状の影響により、凹凸状に形成された陰極１１の凹凸部分を埋めるように形成されている。そして、有機緩衝層１８の上面は略平坦になるように形成されている。有機緩衝層１８は、素子基板２０Ａの反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、不安定な形状の画素隔壁１３からの陰極１１の剥離を防止する機能を有する。

有機緩衝層１８上には、有機緩衝層１８を覆うようにガスバリア層１９が形成されている。ガスバリア層１９は、酸素や水分が内部に浸入するのを防止するためのもので、これにより酸素や水分による発光素子２１の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層１９の材質は、透明性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、好ましくは窒素を含む珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物などによって形成される。また、上述した有機緩衝層１８の上面が略平坦化されるので、有機緩衝層１８上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層１９も平坦化される。したがって、応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層１９でのクラックの発生を防止することができる。

ガスバリア層１９上には、ガスバリア層１９を覆うようにシール層２２が形成されている。シール層２２は、ガスバリア層１９上に封止基板３１を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、発光層４０やガスバリア層１９の保護をするものである。シール層２２は、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂で、封止基板３１より柔軟でガラス転移点の低い材料からなる接着剤によって形成されている。

封止基板３１は、上述した素子基板２０Ａに対向配置されている。封止基板３１は、その上面が発光光を取り出す表示面として機能するため、ガラスまたは透明プラスチック（ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネ―ト、ポリオレフィン等）などの光透過性を有する材料で構成されている。

封止基板３１の下面には、赤色着色層３７Ｒ、緑色着色層３７Ｇ、青色着色層３７Ｂがマトリクス状に配列形成されたカラーフィルタ３７が構成されている。各着色層３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂは、透明バインダー層に顔料または染料が混合して構成された層で、顔料を選択することにより目的とする赤（Ｒ）、緑（Ｇ）あるいは青（Ｂ）に調整されている。なお、着色層３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂは、各色のカラーレジストをパターニングして形成してもよい。また、着色層３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂの色は目的に応じてライトブルーやライトシアン、白などを加えてもよい。

着色層３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂの各々は、発光素子２１の陽極１０に対向して配置されている。これにより、発光層４０から射出された光のうち、各色の波長に対応した光（例えば、赤色光は波長６１０ｎｍ、緑色光は波長５３０ｎｍ、青色光は波長４７０ｎｍ）のみが着色層３７の各々を透過し、各色光として観察者側に射出されるようになっている。このように着色層３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂを透過した光のみが取り出されるため、より色再現性のよい有機ＥＬ装置１を提供することができる。

着色層３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂの領域の間には、ブラックマトリクス層３２が形成されている。このブラックマトリクス層３２は、着色層３７を区分して非発光部分として構成しており、隣接する画素領域ＸＲ，ＸＧ,ＸＢ間の光漏れを防止するものである。ブラックマトリクス層３２の構成材料としては、カーボンブラック等の顔料が混入された樹脂からなる遮光層である。なお、このブラックマトリクス層３２には、フッ素樹脂等の撥液性を有する樹脂を混合させてもよい。

図２は、図１のＡ部拡大図である。なお、図２においては、説明を分かり易くするため陰極１１より上層を省略する。図１，２に示すように、上述した発光層４０は、上述した半透過反射機能を有する陰極１１と金属反射板１５との間に挟持されており、これら陰極１１と金属反射板１５との間で、発光層４０から射出された光を共振させる光共振構造が形成されている。この構成によれば、発光層４０から射出された光は、金属反射板１５と陰極１１との間で往復し、その光学的距離に対応した共振波長の光だけが増幅されて取り出される（図２中矢印参照）。このため、発光輝度が高く、スペクトルもシャープな光を取り出すことができる。

ここで、各発光素子２１の共振波長は、金属反射板１５と陰極１１との間の光学的距離、つまり金属反射板１５と陰極１１との間に形成された各層（例えば、有機機能層１２、陽極１０）の膜厚と屈折率とのそれぞれの積の総和によって求められる。本実施形態では、各画素領域ＸＲ，ＸＧ,ＸＢの金属反射板１５と陰極１１との間の光共振器構造における光学的距離を調整することで、各画素領域ＸＲ，ＸＧ,ＸＢの共振波長を異ならせている。つまり、光共振器構造における共振波長の異なる複数の発光素子２１が含まれているため、白色光を発光する発光層４０からそれぞれ異なった色（赤色光、緑色光、青色光）が取り出されるようになっている。

これらの共振波長は、本実施形態の場合、発光素子２１の陽極１０の膜厚によって調節されている。具体的には、各画素領域ＸＲ，ＸＧ,ＸＢにおける陽極１０の膜厚は、共振波長が最も大きくなる画素領域ＸＲの陽極１０Ｒが最大となり、その次に、画素領域ＸＧの陽極１０Ｇ、画素領域ＸＢの陽極１０Ｂの順で膜厚が薄くなっている。また、光学的距離は通常、表示面（封止基板３１の表面）を正面から見た場合、つまり視野角０°の時に各色を発光する発光素子２１が最適な共振波長の条件となるように設定されている。具体的には、光学的距離をＬ’、発光層４０で発光した光が陽極１０または陰極１１で反射する際に生じる位相シフトをΦ（例えば、３／２π（ｒａｄ））、発光層４０から射出される光のうち取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとすると、２Ｌ’＝λ（ｍ−Φ／２π）（ｍは整数）となる。なお、上述した視野角とは、視覚方向と封止基板３１の表示面の法線とのなす角度とする。

本実施形態では、発光層４０から射出される光のうち、青色着色層３７Ｂを透過する光、つまり画素領域ＸＢの素子基板２０Ａの法線方向における金属反射板１５と陰極１１との間の光学的距離Ｌ（図２参照）が、上述した最適な共振波長の条件よりも短くなるように設定されている（Ｌ＜λ（ｍ−Φ／２π）／２）。具体的には、画素領域ＸＢの視野角０°における光学的距離Ｌの共振波長の条件として、最適な共振波長が５５０ｎｍ程度の場合は光学的距離Ｌが４００ｎｍ程度に短く設定されていることが好ましい。

光学的距離Ｌの設定方法として、画素領域ＸＢの発光素子２１の膜厚を、最適な共振波長の条件が得られる膜厚に比べ薄く形成する。膜厚の調整は、画素領域ＸＢの発光素子２１のうち陽極１０Ｂの膜厚によって調整することが好ましい。陽極１０は各画素領域ＸＲ，ＸＧ，ＸＢ毎に形成されているため、陽極１０の膜厚を調整して光学的距離を短くすることで、画素領域ＸＢの発光素子２１に対応する陽極１０Ｂのみを容易に調整することができ、製造効率を維持することができる。

本願発明者は、青色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも、１５０ｎｍ程度短く設定して、発光輝度の視野角特性のシミュレーションを行った。以下、本願発明者が行った発光輝度の視野角特性のシミュレーションの結果を説明する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本実施形態における発光輝度の視野角特性を示すグラフである。図３（ａ）は、横軸に視野角、縦軸に輝度を示したグラフである。図３（ｂ）は、上半部における縦軸の０°を視野角０°とし、発光輝度が視野角０°の位置で１００％となるような割合とし、中心Ｏを０％、最外周を１００％として同心円上に示したグラフである。つまり、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、いずれも発光輝度の視野角特性を示すグラフであり、その表示形態が異なっている。

図３（ａ）に示すように、赤色光、緑色光、青色光は、視野角０°の位置で取り出したい光のピーク波長の発光輝度が最大となるように光学的距離が最適化されている。視野角が大きくなるにつれて、赤色光、緑色光、青色光は、発光輝度が減衰している。赤色光、緑色光は、視野角０°から視野角１０°まで発光輝度が最大となっており、視野角１０°から視野角が大きくなるにつれ、ゆるやかに発光輝度が減衰するようになっている。これに対して、青色光は、視野角０°で発光輝度が最大となっているものの、視野角０°から視野角が大きくなるにつれ、赤色光や緑色光よりも著しく発光輝度が減衰するようになっている。

図３（ｂ）においても同様に、赤色光、緑色光は、視野角０°から視野角１０°まで発光輝度が最大となっており、視野角１０°から視野角が大きくなるにつれ、ゆるやかに発光輝度が減衰するようになっている。これに対して、青色光は、視野角０°で発光輝度が最大となっているものの、視野角０°から視野角が大きくなるにつれ、赤色光や緑色光よりも著しく発光輝度が減衰するようになっている。つまり、青色光は、赤色光、緑色光に比べて発光輝度の減衰の変化量が大きくなっている。

上述したように、本願発明者は、青色光の光学的距離Ｌを短くすることにより、青色光は、視野角が大きくなるにつれ、赤色光、緑色光に比べて発光輝度の減衰の変化量が大きくなることを見出した。これにより、白色光が視野角が大きくなるにつれて青色側（低波長側）にシフトし、表示が青く見えてしまうことを抑制することができる。

一方、本願発明者は、青色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも、１５０ｎｍ程度短く設定して、色度の視野角特性のシミュレーションを行った。以下、本願発明者が行った色度の視野角特性のシミュレーションの結果を説明する。

図４は、本実施形態における色度の視野角特性を示す色度図である。図４中の実線は、視野角が０°〜８０°まで変化した場合におけるスペクトルのピーク波長の変化を示している。

図４に示すように、視野角０°における各色の色度は赤色光がＲ１、緑色光がＧ１、青色光がＢ１となっており、視野角が大きくなるにつれ赤色光がＲ２、緑色光がＧ２、青色光がＢ２に向かって低波長側へシフトしている。この時、赤色光を発光する発光素子２１は、緑色光の発光素子２１及び青色光の発光素子２１に比べ、取り出したい光の最適な共振波長の条件から低波長側へのシフト量が小さい（図４中Ｒ１→Ｒ２）。図４と図９（従来における色度の視野角特性）とを比較すると、図４のほうが、白色光の青色側（低波長側）へのシフト量が小さくなっている。したがって、色度図からも、視野角の違いによって生じる全体的な色ずれを抑制できることが確認される。

本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、画素領域ＸＢの素子基板２０Ａの法線方向における金属反射板１５と陰極１１との間の光学的距離Ｌを、最適な共振波長の条件よりも短くなるように設定することで、青色光が視野角０°から視野角が大きくなるにつれて赤色光や緑色光よりも発光輝度の減衰の変化量が大きくなる。この青色光の発光輝度の減衰の変化量により、視野角が大きくなるにつれて白色光が青色側にシフトするのを抑えることになる。したがって、視野角の違いにより発生する色ずれを抑制することができる。

また、この構成によれば、共振波長が、陽極１０の膜厚によって調整されているので、陽極１０の膜厚を薄くすることで、少なくとも１つの色の光学的距離Ｌを容易に短く設定することができる。

また、この構成によれば、陰極１１を挟んで発光層４０の反対側に、共振波長に対応した波長の光を透過する着色層３７Ｒ,３７Ｇ,３７Ｂが配置されているので、光共振構造から出力された光のうちカラーフィルタ３７を透過した光のみが取り出される。その結果、より色再現性のよい有機ＥＬ装置１を提供することができる。

（第２実施形態）
本実施形態の有機ＥＬ装置の構造は、上述した第１実施形態の有機ＥＬ装置の構造と同じ構造になっている。ただし、本実施形態の有機ＥＬ装置は、緑色光の光学的距離を第１実施形態の光学的距離よりも短く設定している点で第１実施形態とは異なる。

次に、本発明の有機ＥＬ装置１において、本願発明者が行った他のシミュレーション結果を示す。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本願発明者が青色光に加えて緑色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも、５ｎｍから２０ｎｍ程度短く設定して、発光輝度の視野角特性のシミュレーションを行った結果を示している。本図は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に対応した、発光輝度の視野角特性を示したグラフとなっている。図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様の要素には同一の記号を付し、詳細な説明を省略する。

本実施形態の有機ＥＬ装置１は、第１実施形態の有機ＥＬ装置１と異なり、緑色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも５ｎｍから２０ｎｍ程度短く設定している。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、青色光に加えて緑色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも短く設定している。

図５（ａ）に示すように、赤色光は、視野角０°から視野角１０°まで発光輝度が最大となっており、視野角１０°から視野角が大きくなるにつれ、ゆるやかに発光輝度が減衰するようになっている。これに対して、緑色光、青色光は、視野角０°で発光輝度が最大となっているものの、視野角０°から視野角が大きくなるにつれ、赤色光よりも著しく発光輝度が減衰するようになっている。また、緑色光よりも青色光のほうが、視野角が大きくなるにつれ、発光輝度が著しく減衰するようになっている。

図５（ｂ）においても同様に、赤色光は、視野角０°から視野角１０°まで発光輝度が最大となっており、視野角１０°から視野角が大きくなるにつれ、ゆるやかに発光輝度が減衰するようになっている。これに対して、緑色光、青色光は、視野角０°で発光輝度が最大となっているものの、視野角０°から視野角が大きくなるにつれ、赤色光よりも著しく発光輝度が減衰するようになっている。また、緑色光よりも青色光のほうが、視野角が大きくなるにつれ、発光輝度が著しく減衰するようになっている。つまり、緑色光、青色光は、赤色光に比べて発光輝度の減衰の変化量が大きくなっている。

上述したように、本願発明者は、青色光に加えて緑色光の光学的距離Ｌを短くすることにより、緑色光、青色光は、視野角が大きくなるにつれ、赤色光に比べて発光輝度の減衰の変化量が大きくなることを見出した。

一方、本願発明者は、青色光に加えて緑色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも、５ｎｍから２０ｎｍ程度短く設定して、色度の視野角特性のシミュレーションを行った。以下、本願発明者が行った色度の視野角特性のシミュレーションの結果を説明する。図６は図４に対応した、本実施形態における色度の視野角特性を示す色度図となっている。図４と同様の要素には同一の記号を付し、詳細な説明を省略する。

図６に示すように、視野角０°における各色の色度は赤色光がＲ１ａ、緑色光がＧ１ａ、青色光がＢ１ａとなっており、視野角が大きくなるにつれ赤色光がＲ２ａ、緑色光がＧ２ａ、青色光がＢ２ａに向かって低波長側へシフトしている。この時、赤色光を発光する発光素子２１は、緑色光の発光素子２１及び青色光の発光素子２１に比べ、取り出したい光の最適な共振波長の条件から低波長側へのシフト量が小さい（図６中Ｒ１ａ→Ｒ２ａ）。図６と図４とを比較すると、図６のほうが、白色光の青色側（低波長側）へのシフト量が小さくなっている。したがって、色度図からも、視野角の違いによって生じる全体的な色ずれを抑制できることが確認される。

この構成によれば、緑色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも短く設定することで、緑色光が視野角０°から視野角が大きくなるにつれて赤色光よりも発光輝度の減衰の変化量が大きくなる。この緑色光の発光輝度の減衰の変化量により、視野角が大きくなるにつれて白色光が青色側にシフトするのを抑えることになる。したがって、青色光に加えて緑色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件よりも短く設定することで、視野角の違いにより発生する色ずれを格段に抑制することができる。

なお、本実施形態において、赤色光の光学的距離Ｌを最適な共振波長の条件と同じになるように設定してもよい。

この構成によれば、発光層４０から射出された光は、金属反射板１５と陰極１１との間で往復し、その光学的距離Ｌに対応した共振波長の光だけが増幅されて取り出される。このため、輝度特性が高く、スペクトル幅が狭いシャープな光を取り出すことができる。

なお、本実施形態において、光学的距離Ｌの設定方法として、青色光の陽極１０の膜厚を薄く形成する場合について説明したが、発光層４０の膜厚を薄く形成してもよい。

また、本実施形態において、光学的距離Ｌの設定方法として、有機機能層１２の膜厚を薄く形成してもよい。

また、有機機能層１２や陽極１０の構成材料を変化させて屈折率を調整することで、光学的距離Ｌを調整することも可能である。

また、本実施形態においては、白色発光層から射出される白色光を、着色層を透過させることで、赤色光、緑色光、青色光を射出させる場合について説明したが、各画素隔壁間（画素領域）に赤色発光層、緑色発光層、青色発光層をそれぞれ形成する構成も可能である。

また、光共振器構造を採用した有機ＥＬ装置１は、赤色光，緑色光，青色光の各色に対応する共振波長を有する発光素子を形成することで、フルカラー表示が可能なため、上述したカラーフィルタ３７を設けない構成としてもよい。

また、上述した正孔注入・輸送層３０あるいは発光層４０のインク組成物は、低分子、高分子、デンドリマー等の分子形態に関係なく、また発光層４０の形成材料は、例えば蛍光、燐光材料ともに有効である。

（電子機器）
次に、本発明の電子機器について説明する。
電子機器は、上述した有機ＥＬ装置１を表示部として有したものであり、具体的には図７に示すものが挙げられる。
図７（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図７（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１００１を備える。
図７（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図７（ｂ）において、時計（電子機器）１１００は、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１１０１を備える。
図７（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図７（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１２０６、情報処理装置本体（筐体）１２０４を備える。
図７（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図７（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上述した有機ＥＬ装置１を用いた表示部１３０６を備える。

図７（ａ）〜（ｄ）に示すそれぞれの電子機器は、上述した有機ＥＬ装置１を有した表示部１００１，１１０１，１２０６，１３０６を備えているので、表示部における視野角の違いによって発生する色ずれを抑制することが図られたものとなる。

また、有機ＥＬ装置１を表示部として備える場合に限らず、発光部として備える電子機器であってもよい。例えば、有機ＥＬ装置１を露光ヘッド（ラインヘッド）として備えるページプリンタ（画像形成装置）であってもよい。

本発明の有機ＥＬ装置の概略構成断面図である。 図２のＡ部拡大図である。 第１実施形態に係る発光輝度の視野角特性を示すグラフである。 第１実施形態に係る色度の視野角特性を示す色度図である。 第２実施形態に係る発光輝度の視野角特性を示すグラフである。 第２実施形態に係る色度の視野角特性を示す色度図である。 本発明の実施形態に係る電子機器を示す図である。 従来における発光輝度の視野角特性を示すグラフである。 従来における色度の視野角特性を示す色度図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ装置（発光装置）、１０…陽極（第１電極）、１１…陰極（第２電極）、１５…金属反射板（光反射層）、２０Ａ…素子基板（基板）、２１…発光素子、３７Ｒ…赤色着色層（着色層）、３７Ｇ…緑色着色層（着色層）、３７Ｂ…青色着色層（着色層）、４０…発光層、１０００…携帯電話（電子機器）、１１００…時計（電子機器）、１２００…情報処理装置（電子機器）、１３００…薄型大型テレビ（電子機器）、１００１,１１０１,１２０６,１３０６…表示部（発光装置）

Claims (7)

1. 基板上に光透過性を有する第１電極と半透過反射性を有する第２電極との間に挟持された発光層と、前記第１電極を挟んで前記発光層の反対側に配置された光反射層と、を有する複数の発光素子を備え、前記光反射層と前記第２電極との間で、前記発光層から射出された光を共振させる光共振器構造が構成された発光装置において、
   前記複数の発光素子には、前記光共振器構造における共振波長の異なる複数の発光素子が含まれ、該複数の発光素子から射出される異なる色の光のうち、少なくとも青色光を発光する発光素子の前記基板の法線方向における前記光反射層と前記第２電極との間の光学的距離が、前記発光層から射出された光が前記第１電極または前記第２電極で反射する際に生じる位相シフトをΦ、前記発光層から射出される光のうち取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλ、整数をｍとすると、λ（ｍ−Φ／２π）／２の値よりも短くなるように設定されていることを特徴とする発光装置。
2. 緑色光を発光する前記発光素子の前記基板の法線方向における前記光反射層と前記第２電極との間の光学的距離が、前記値よりも短くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 赤色光を発光する前記発光素子の前記基板の法線方向における前記光反射層と前記第２電極との間の光学的距離が、前記値と同じになるように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記共振波長は、前記第１電極の膜厚によって調整されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記共振波長は、前記発光層の膜厚によって調整されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記第２電極を挟んで前記発光層の反対側に、前記共振波長に対応した波長の光を透過する着色層が配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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